通过连续流工艺技术解锁无水三氧化二氮的有机化学

由Jean-ChristopheMonbaliu领导的CiTOS集成技术与有机合成中心(列日大学，比利时)的研究人员设计了一个按需流动平台，用于生成无水三氧化二氮(N2O3)，这是一种非常有效的亚硝化反应众所周知，试剂的制备和使用具有挑战性。

该项目释放了N2O3制备高附加值有机分子的潜力。这项研究的结果现已作为研究论文发表在AngewandteChemieInternationalEdition杂志上。

含有氮原子的小环状分子(N-杂环)是生物活性化合物中的常见结构，尤其是在活性药物成分中。因此，开发将氮并入环状结构的新方法是一个及时而重要的目标。

在这些方法中，亚硝化是将氮原子引入有机分子中最有用的方法之一。常见的亚硝化试剂主要是亚硝酸(HNO2)的盐类和酯类，是一氧化氮(NO)的下游产物。NO，主要被称为与内燃机废气相关的污染物，在工业上也大量获得。众所周知，常见的亚硝化试剂会大量产生废物，从而对环境造成有害影响。

深蓝色三氧化二氮(N2O3)是一种强力亚硝化剂，可由NO和氧气(O2)在严格控制的低温条件下反应制备。然而，N2O3在室温下不稳定：它与几种分解产物(NO、NO2和N2O4)平衡，其效用低得多。

当同时存在液相和气相时，这种不稳定性会加剧，使得液相中N2O3的浓度极难控制。因此，N2O3在有机合成化学中的应用以及在制备具有附加值的N-杂环化合物方面的应用至今鲜见报道。

列日大学(比利时)CiTOS实验室(综合技术和有机合成中心)的研究人员被N2O3的独特反应性和从普通污染物(NO)制备它的可能性所吸引，由Jean-ChristopheMonbaliu寻求开发一种具体的解决方案，使N2O3成为一种可用于化学合成的试剂。

该团队依靠微流控和中流控反应器的固有特性来提供独特的技术驱动答案。“在微型和中流控反应器的受限内部体积中，连续流动操作允许消除气相，”CiTOS的第一作者和首席博士后研究员YuesuChen解释道。

“在合适的溶剂存在下，NO和O2的准确结合迫使N2O3直接在液相中形成，从而避免在气相中发生任何有害的副反应和分解。可靠且坚固的化学发生器因此，N2O3现在可供科学界使用”。

N2O3的上游化学发生器为亚硝化反应的下游模块供料，因此使其能够直接用于制备大量不同的独特N-杂环，包括苯并三唑和苯并酮，这是一些药物共有的两种特定主链。

“这项研究在有机亚硝化化学和硝基氧化物化学方面具有实践和理论意义。它代表了开发模块化连续流动策略以制备有价值的N-杂环化合物库的重大突破。它简单地解锁了合成N2O3的化学性质，这是一种不稳定的化学物质，否则很难驯服，”Jean-ChristopheMonbaliu说。